JPH0192710A - 画像検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＣＯＤラインセンサなどのイメージセンサを
用いて合焦判別するオートフォーカス装はの画像検出方
法に関するものである。

（発明の技術的背景） ＣＯＤラインセンサなどのイメージセンサを用いたオー
トフォーカス方法が種々提案されている。しかしこのオ
ートフォーカス動作にはその動作に適した画像領域の投
影光がイメージセンサに入力されていることが前提とな
る。例えば単一明度の画像領域や濃度変化の頻度が少な
い領域では正しいオートフォーカス動作ができず誤動作
の原因となる。

そこでオートフォーカス動作に先行してオートフォーカ
スに適する画像領域であるか否かを判断する方法が種々
提案されている。例えばラインセンサの出力信号を所定
の二値化レベルで二値化し、その極性反転回数換言すれ
ば白黒反転回数を求め所定回数以上であれば画像有りと
するものがある。しかしこの方法は画像のバックグラウ
ンド濃度に対して適切な二値化レベルを求めるのがむず
かしく、投影レンズのピントずれが大きい時には正しい
動作が期待できず、また画像上にゴミやキズがあると、
その影響を直接受けて誤動作し易いという問題が有った
。

またリーダプリンタなどの画像のように、ネガ拳ポジの
極性を有する画像に対してはその極性に応じて二値化レ
ベルを別々に設定する必要が有るため、この極性を自動
で判別したり使用者が手動で入力しければならないとい
う問題も有った。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、画
像毎のバックグラウンド濃度のバラツキが大きい場合や
レンズのピントずれが大きい場合、あるいは画像にゴミ
やキズが有る場合でも常に正確に適正な画像の有無を判
別できるオートフォーカス装置の画像検出方法を提供す
ることを第一の目的とする。

また、特にマイクロリーダプリンタなどのように原画に
ネガ・ポジ極性の変化が有る場合においてもその極性を
判別したり入力する必要がなく、そのまま対応できるオ
ートフォーカス装置の画像検出方法を提供することを第
二の目的とする。

（発明の構成） 本発明によれば第一の目的は、画像投影光をイメージセ
ンサにより走査して得られるイメージセンサの出力信号
を用いて、投影レンズを合焦位置に制御するオートフォ
ーカス装置の画像検出方法において、前記イメージセン
サの出力信号に対する画素数を示すヒストグラムを求め
、このヒストグラムの最大値が一定の設定値以下となる
画像領域を用いてオートフォーカス動作を行うことを特
徴とする画像検出方法により達成される。

また第二の発明は、前記設定値を前記出力信号の関数と
して変化するように設定することにより達成される。

（原理） 第４図のＮ−１，Ｐ−１はマイクロリーダプリンタにお
けるＣＣＤラインセンサの出力信号Ｖの時間ｔに対する
変化を示し、また同図Ｎ−２、Ｐ−２は出力信号に対す
る画素数を示すヒストグラムである。ここにＮ−１、Ｎ
−２は原画がネガフィルムの場合、Ｐ−１，Ｐ−２はポ
ジフィルムの場合である。

一般に原稿の黒化率は６％程度であり、高くても２０〜
３０％が限界である。従ってラインセンサ上ではバック
グラウンドに対応する画素が圧倒的に多くなる。またこ
のバックグラウンドの濃度はフィルムｌ駒内の変動が少
なく比較的安定している。従って出力信号Ｖ　（Ｗ度り
に対応している）に対する画素数Ｎを示すヒストグラム
（Ｎ−２、Ｐ−２）は、バックグラウンド濃度Ｄ１．Ｄ
２に大きな最大値Ａ、Ｂを持つことになる。そして適切
な画像が含まれていなければその最大値は第４図Ｎ−２
、Ｐ−２に仮想線で示すように著しく高くなり、また画
像が含まれていれば第４図Ｎ−２、Ｐ−２に実線で示す
ように低くなると共に広がることになる。なお各ヒスト
グララムの面積はラインセンサの画素数に対応して一定
である。

またバックグラウンドのみの画像に対してはレンズのピ
ントずれが大きいほど濃度のバラツキが少なくなるので
、ヒストグラムの最大値Ａ、Ｂは高くなる。これに対し
画像を多く含む画像に対してはピントずれに対する最大
値の上昇はあまり大きくならない。

さらに画像上のゴミやキズはヒストグラムのピークの山
からずれた濃度となることが多く、万一この濃度がピー
クの山と重なることがあってもその画素数はピークの値
に比べて無視できるほど少ないから、ヒストグラムの最
大値はこれらゴミやキズによる影響を受けることがない
。

第一の発明はこのような点に着目し、ヒストグラムの最
大値がネガ拳ポジに対してそれぞれ一定に設定した設定
値り以下となる場合には画像有りとし、設定値り以上の
時には画像無しとするものである。

またネガとポジの画像に対して、ネガに対するヒストグ
ラムａは一般に第５図に示すように、ポジに対するヒス
トグラムｂよりも左側に位置しその最大値も大きくなる
。

第二の発明はこの点に着眼し、設定値りをｈｌで示すよ
うに右下がりの関数に設定したり、ｈ２で示すように階
段状に減少する関数に設定することにより、原画の極性
を判別したり極性を手動で入力すること無く常に適正に
画像の有無を判別できるようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例であるリーグプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図である。

第１．２図において符号１０はマイクロフィッシュやマ
イクロロールフィルムなどのマイクロ写真の原画である
。１２は光源であり、光源１２の光はコンデンサレンズ
１４、防熱フィルタ１６、反射鏡１８を介して原画１０
の下面に導かれる。

リーダモードにおいては、原画ｌＯの透過光（画像投影
光）は、投影レンズ２０、反射鏡２２．２４．２６によ
って透過型スクリーン２８に導かれ、このスクリーン２
８に原画ｌＯの拡大投影像を結像する。プリンタモード
においては、反射鏡２４は第１図仮想線位置に回動し、
投影光は反射鏡２２．３０．３２によってＰＰＣ方式の
スリット露光型プリンタ３４に導かれる。プリンタ３４
の感光ドラム３６の回転に同期して反射鏡２２．３０が
移動し、感光ドラム３６上に潜像が形成される。この潜
像は所定の極性に帯電されたトナーにより可視像化され
、このトナー像が転写紙３８に転写される。

４０はゾーン設定手段であり、フォーカスゾーンを示す
マーク４２と、このマーク４２をスクリーン２８上で移
動させるための手動のつまみ４４とを備える。ゾーンの
位置ａは位置検出部４６で検出されて制御手段４８に送
出される。

５０はフォーカス制御用光学系であり、画像投影光の光
軸上に配置された半透鏡５２と、投影レンズ５４と、イ
メージセンサとしてのＣＣＤラインセンサ５６と、サー
ボモータ５８とを備える。

投影レンズ２０を通過した投影光の一部は半透鏡５２に
より投影レンズ５４を通してラインセンサ５６に導かれ
る。ラインセンサ５６はモータ５８により光軸に直交す
る方向へ移動可能となっている。また投影レンズ５４は
、投影光がスクリーン２８あるいは感光ドラム３６の投
影面上に合焦する位置に投影レンズ２０を置いた時に、
ラインセンサ５６の受光面上にも正確に結像するように
、その焦点距離が決められている。

オートフォーカス機構は投影レンズ２０を光軸方向に進
退動させるサーボモータ６０を備え、投影光がスクリー
ン２８あるいは感光ドラム３６の投影面上に正しく結像
するように制御手段４８により焦点制御される。

制御手段４８は第２図に示すように構成される。すなわ
ちクロック６２が出力するクロックパルスに同期してＣ
ＯＤドライバ６４はラインセンサ５６を駆動する。この
ラインセンサ５６はその一走査毎に各画素の入射光量に
対応して電圧変化するパルス電圧を出力する。このパル
ス電圧は、各画素の特性のバラツキなどのために同じ光
量が投影されていても各画素毎に変動する。信号処理回
路６６は各画素のこの特性のバラツキを補正し、かつ波
形整形して第４図Ｎ−１，Ｐ−１の出力信号Ｖとする。

このように信号処理６された出力信号ＶはＡ／Ｄ変換器
６８でデジタル信号に変換され、入力インターフェース
７０を介してＣＰＵ７２に入力される。　第２図で７４
はＣＰＵ７２の制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、７
６はＲＡＭ、７８は出力インターフェース、８０および
８２はＤ／Ａ変換器、８４．８６はそれぞれモータ５８
．６０′を駆動するドライバである。

次に本実施例の動作を説明する。制御手段４８は、まず
ゾーン設定手段４０で設定されたゾーンの位置ａを読込
んで、このゾーンに対応する領域の投影光がラインセン
サ５６に入射するようにサーボモータ５８を制御する。

使用者は反射鏡２４を第１図実線位置においたリーダモ
ードを選択し、目標原画をスクリーン２８に投影させる
（ステップ１００）、この投影光の一部は半透鏡５２に
よってラインセンサ５６に導かれる。

制御手段４８は次にラインセンサ５６の出力信号Ｖを読
み込んで記憶する一方（ステップ１０２）、この出力信
号■に基づいて露光量測定を行う（ステップ１０４）、
すなわち信号処理回路６６の出力信号Ｖはインターフェ
ース７０を介してＣＰＵ７２に読込まれ、ＣＰＵ７２で
露光量制御が行われる。露光量が適正でなければ（ステ
ップ１０６）光量を変更しくステップ１０８）、再度露
光量測定を行う、この露光量の調整は、例えばラインセ
ンサ５６の各画素の出力信号電圧のうち、バックグラウ
ンド領域に対応する画素の電圧を選んでこれが所定電圧
になるように光源１２の光量を調整することにより行わ
れる。

次に制御手段４８はラインセンサ５６に入力された投影
光に適切な画像が含まれるか否かを判断する。すなわち
出力信号Ｖに基づき第４図Ｎ−２、Ｐ−２に示すヒスト
グラムを求め（ステップ１１０）、その最大値が設定値
り以上であれば（ステップ１１２）適正な画像がないと
して制御手段４８はブザーやランプなどの警報を発しフ
ォーカスゾーンの変更を要求する（ステップ１１４）、
使用者はスクリーン２８を見ながらつまみ４４を操作し
、投影像の他の画像が有る位置にマーク４２が重なるよ
うにマーク４２を移動する。ＣＰＵ７２はこの新しい領
域に対応してラインセンサ５６を移動させステップ１０
２以降の動作を繰返す、ヒストグラムの最大値が設定値
り以下であれば適正な画像有りとしくステップ１１６）
制御手段４８は再びこのラインセンサ５６を一走査して
その時の出力に基づいてオートフォーカス制御を行う（
ステップ１１８）。

このオートフォーカス制御の方法は種々のものが適用可
能であり、例えば出力信号■からコントラストが最大と
なる投影レンズ２０の位置を求め、その位置を合焦とす
る（ステップ１２０．１２２）。

この合焦状態でプリンタモードにすれば（ステップ１２
４）、反射鏡２４が第１図仮想線位置に回動し、転写紙
３８に画像が転写されて／＼−トコビーが得られる。

以上の実施例ではヒストグラムの最大値は一定の設定値
りと比較するようにしたが、本発明は第５図に示すよう
に出力信号Ｖの関数として設定このようにすれば原画の
ネガ・ポジに対して常に適切な設定値りを自動的に求め
られるから、ネガ・ポジを判別したり手動入力すること
なく常に正確に画像検出ができる。

この実施例では全ての演算をＣＰＵ７２でデジタル処理
したのでハード構成を非常に簡単にすることができる。

また本実施例ではフォーカスゾーンは使用者がスクリー
ン２８を見ながらつまみ４４により手動で変更し、これ
に伴ってラインセンサ５６が移動するように構成したが
、マーク４２、つまみ４４等の手動のゾーン設定手段を
省き、ＣＰＵ７２の指令によって画像無しの場合にモー
タ５８を駆動して自動的にフォーカスゾーンを変更する
ようにしてもよい。

なおイメージセンサはＣＣＤラインセンサに限られるも
のではなく、ＭＯ３型ラインセンサ、あるいはエリアセ
ンサであってもよい。

（発明の効果） 本発明の第１の発明は以上のように、イメージセンサの
出力信号のヒストグラムを求め、このヒストグラムの最
大値が一定の設定値以下であればオートフォーカスに適
した画像有りと判断するものであるから、画像毎のバッ
クグラウンド濃度のバラツキが大きかったり、ピントず
れが大きい場合や画像にキズやゴミが含まれている場合
でも正確に画像の有無を判断できる。また第２の発明は
設定値を出力信号の関数として変化するようにしたから
、前記第１の発明と同一の効果が得られると共に、原画
の極性がネガΦポジ変化としても常に正しく画像を検出
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリーグプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図、第４図は原理を説明す
るためのイメージセンサの出力信号およびそのヒストグ
ラムを示す図。 第５図は同じくヒストグラムの図である。 １０・・・原画、 ２０・・・投影レンズ、 ５６・・・−次元固体イメージセンサ、ｈ、ｈｌ、ｈ２
・・・設定値。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　弁
理士　山　１）文　雄 （ほか１名） 第１図 Δｔ 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像投影光をイメージセンサにより走査して得ら
   れるイメージセンサの出力信号を用いて、投影レンズを
   合焦位置に制御するオートフォーカス装置の画像検出方
   法において、 前記イメージセンサの出力信号に対する画素数を示すヒ
   ストグラムを求め、このヒストグラムの最大値が一定の
   設定値以下となる画像領域を用いてオートフォーカス動
   作を行うことを特徴とする画像検出方法。
2. （２）画像投影光をイメージセンサにより走査して得ら
   れるイメージセンサの出力信号を用いて、投影レンズを
   合焦位置に制御するオートフォーカス装置の画像検出方
   法において、 前記イメージセンサの出力信号に対する画素数を示すヒ
   ストグラムを求め、このヒストグラムの最大値が前記出
   力信号の関数として変化するように設定した設定値以下
   となる画像領域を用いてオートフォーカス動作を行うこ
   とを特徴とする画像検出方法。